Submitted by Stéfany Moreira (stemellra@yahoo.com.br) on 2013-03-06T16:03:23Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoFadigaTermo.pdf: 7242375 bytes, checksum: 060dcf26d497b5b6e84c7caa9beaf244 (MD5) / Approved for entry into archive by Neide Nativa (neide@sisbin.ufop.br) on 2013-03-13T22:09:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoFadigaTermo.pdf: 7242375 bytes, checksum: 060dcf26d497b5b6e84c7caa9beaf244 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-13T22:09:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoFadigaTermo.pdf: 7242375 bytes, checksum: 060dcf26d497b5b6e84c7caa9beaf244 (MD5) Previous issue date: 2008 / O presente estudo constitui na análise de falha e na caracterização microestrutural e comportamental de um aço empregado em segmentos de mandril de bobinadeira de um laminador de tiras a quente. A análise de falhas envolveu os procedimentos convencionais para avaliação das causas de fratura do componente estrutural, notadamente análise macroscópica e microfratográfica da fratura, assim como a checagem das especificações para o aço. A caracterização microestrutural foi realizada por microscopia ótica e difratometria de raios-X. A avaliação comportamental envolveu ensaios de tenacidade à fratura (integral J e curva de resistência), ensaios de crescimento de trinca por fadiga, e uma tentativa de simulação de comportamento real do aço, através de ensaios com aplicação de ciclos térmicos. O processo de degradação do material foi caracterizado como sendo de fadiga térmica. O aço apresentou um comportamento mecânico relativamente frágil, indicando a possibilidade de substituição por outro material mais tenaz. A simulação de fadiga térmica foi insuficiente para iniciar o trincamento no material estudado. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This study is based on analysis of failure and microstructural and behavioral characterization of a steel used in coiler mandrel segments of hot strip mill. The failures analysis involving the conventional procedures for assessing causes of fracture of the structural component, especially macroscopic and microscopic analysis of the fracture as well as checks in the steel specifications. The microstructural characterization was carried out by optical microscopy and X-ray diffraction. The evaluation involved behavioral tests of the fracture toughness (J integral and resistance curve), testing for crack growth caused by fatigue, and an attempt to simulate the actual behavior of steel, through testing with application of thermal cycles. The material degradation process was characterized as being of thermal fatigue. The steel mechanical behavior showed a relatively weak, indicating the possibility of change by other materials more tenacious. The thermal simulation fatigue was insufficient to start the crack in the material studied.

O processo convencional de furação é um dos processos de usinagem empregado em larga escala, normalmente utilizado em operações com menor responsabilidade na qualidade superficial dos furos usinados, atingindo perfis de rugosidade na ordem de 6,3 Ra. Para processos mais refinados, que atinjam 0,8 Ra, por exemplo, opta-se por processos de alargamento, mandrilamento, entre outros, que são mais onerosos em relação aos custos com ferramentas de corte e, principalmente, o tempo de operação. Na tentativa de reduzir o tempo de usinagem melhorando a qualidade dos furos obtidos nestes processos, fabricantes de ferramentas vêm desenvolvendo e aprimorando geometrias capazes de conjugar as operações de furação com operações de alargamento, obtendo resultados expressivos do ponto de vista de produtividade. As brocas alargadoras, entre outras características, são fabricadas com maior número de gumes de corte, chegando a oito de acordo com o diâmetro da ferramenta. Os canais principais têm a função de desbaste e alta remoção de cavaco, enquanto os outros canais atuam de forma a reduzir a rugosidade, removendo pouco material e proporcionando maior estabilidade para a ferramenta durante a usinagem. O objetivo desse trabalho é estudar o comportamento do processo de usinagem por brocas alargadoras de quatro e seis cortes na obtenção de furos com valores máximos de rugosidade até 0,8 Ra no material ferro fundido GG30, comparando os resultados com o processo de alargamento convencional. Os resultados preliminares demonstraram que, utilizando as brocas alargadoras, consegue-se redução superior a 30% no tempo de usinagem, quando comparado ao processo convencional de alargamento, mantendo valores de rugosidade na ordem de 0,8 Ra, unindo a velocidade de um processo convencional de furação com a qualidade superficial dos furos obtidos nos processos convencionais de alargamento. / The conventional drilling process is the most used among all machining processes. It is usually applied for holes with lower quality surface requirement, with roughness around 6.3 Ra. Higher quality drilling process, with 0,8 Ra, use other drilling process such as, reaming, boring, among others. These processes are more expensive because of the cost of cutting tools and especially because of the operational time. Aiming to reducing the machining time and improve the holes surface quality, tool manufacturers have been developing and improving geometries able to combine the drilling operations with reaming operations, optimizing the productivity. The drill reamers, among other characteristics, are manufactured with the highest number of cutting edges, usually with eight edges based on tool’s diameter. The main channel have high trimming functions and high chip removal, while the other channel reduce the surface roughness, removing less material and providing greater tools stability during the machining process. The aim of this paper is to study the behavior of the machining process through drill reamers with four and six cutting edges, taken into consideration holes with roughness up to o,8 Ra in the material cast iron GG30, comparing this performance with conventional reamers’ process. The preliminary results has indicated that by using drill reamers, over 30% of the machining time can be reduced comparing to conventional reamers’ process, keeping roughness values around 0,8Ra, merging the speed of conventional drilling’ process with the surface quality of the holes obtained in conventional reamers’ processes.